package com.xiongtian.search;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 二分查找
 *
 * @author xiongtian
 * @version 1.0
 * @date 2021/4/8 9:28
 * <p>
 * 注意：使用二分查找的前提是，该数组是有序的
 */
public class BinarySearch {
    public static void main(String[] args) {
        //int[] arr = {1, 8, 10, 89, 1000, 1234};
        int[] arr = {1, 8, 10, 89, 1000, 1000, 1000,1000, 1234};
        List<Integer> integers = binarySearch2(arr, 0, arr.length - 1, 1000);
        System.out.println(integers);
    }

    /**
     * 自己写的
     *
     * @param arr
     * @param target
     * @param left
     * @param right
     * @return
     */
    public static int binarySearch1(int[] arr, int target, int left, int right) {
        if (left > right) {
            return -1;
        }
        int mid = (left + right) / 2;
        if (arr[mid] == target) {
            return mid;
        } else if (arr[mid] > target) {
            return binarySearch1(arr, target, left, mid - 1);
        } else {
            return binarySearch1(arr, target, mid + 1, right);
        }
    }

    // 二分查找

    /**
     * @param arr     数组
     * @param left    左边的索引
     * @param right   右边的索引
     * @param findVal 要查找的值
     * @return 如果找到就返回下标，如果没有找到就返回一个 -1
     */
    public static int binarySearch(int[] arr, int left, int right, int findVal) {
        // 当left > right 时，说明递归整个数组，但是没有找到
        if (left > right) {
            return -1;
        }
        int mid = (left + right) / 2;
        int midVal = arr[mid];
        if (findVal > midVal) { // 向右递归
            return binarySearch(arr, mid + 1, right, findVal);
        } else if (findVal < midVal) { // 向左递归
            return binarySearch(arr, left, mid - 1, findVal);
        } else {
            return mid;
        }
    }


    // 要完成一个课后思考题

    /**
     * 课后思考题：{1,8,10,89,1000,1000,1234} 当一个有序数组中，
     * 有多个相同的数值时，如何将所有的数值都查找到，比如这里的1000
     * 思路分析：
     * 1.在找到mid 索引值时，不要马上返回
     * 2.向mid索引值得左边扫描，将所有满足 1000的元素的下标加入到集合中（如ArrayList）
     * 3.向mid 索引值的右边扫描，将所有满足 1000的元素的下标加入到集合中（如ArrayList）
     * 4.将ArrayList返回
     */
    public static ArrayList<Integer> binarySearch2(int[] arr, int left, int right, int findVal) {
        // 当left > right 时，说明递归整个数组，但是没有找到
        if (left > right) {
            return new ArrayList<Integer>();
        }
        int mid = (left + right) / 2;
        int midVal = arr[mid];
        if (findVal > midVal) { // 向右递归
            return binarySearch2(arr, mid + 1, right, findVal);
        } else if (findVal < midVal) { // 向左递归
            return binarySearch2(arr, left, mid - 1, findVal);
        } else {
            // 按照思路的步骤
            ArrayList<Integer> resIndexList = new ArrayList<>();
            // 向mid索引值得左边扫描，将所有满足 1000的元素的下标加入到集合中（如ArrayList）
            int temp = mid - 1;
            while (true) {
                if (temp < 0 || arr[temp] != findVal) { // 退出
                    break;
                }
                // 否则就将temp放入集合中
                resIndexList.add(temp);
                temp -= 1;// temp左移
            }
            resIndexList.add(mid); // 中间的

            //向mid 索引值的右边扫描，将所有满足 1000的元素的下标加入到集合中（如ArrayList）
            temp = mid + 1;
            while (true) {
                if (temp > arr.length - 1 || arr[temp] != findVal) { // 退出
                    break;
                }
                // 否则就将temp放入集合中
                resIndexList.add(temp);
                temp += 1;// temp右移
            }
            return resIndexList;
        }
    }

}
